2#转运站超深基坑土方开挖方案定稿.docx
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2#转运站超深基坑土方开挖方案定稿
2#转运站土方开挖施工方案
1编制依据
1.1大唐延安发电厂2×350MW“上大压小”热电联产工程汽车卸煤沟施工图纸；
1.2中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司提供的《岩土工程勘察报告》；
1.3《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）；
1.4《建筑深基坑工程施工安全技术规范》（JGJ311-2013）；
1.5《建筑变形测量规程》JGJ8-2007；
1.6《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012；
1.7《建筑施工计算手册》江正荣编著；
1.8《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著；
1.9《施工现场设施安全设计计算手册》谢建民编著；
1.10《地基与基础》第三版；
1.11电力行业标准DL/T5210.1-2012《电力建设施工质量验收及评定规程》（土建版）；
1.12建筑施工手册（第四版）
2工程概况
本工程位于陕西省延安市姚店镇白牙村延安电厂内，2#转运站是输煤系统重要的环节，本工程由于工期紧、基坑开挖深度特深，根据《建筑深基坑工程施工安全技术规程》，该工程施工安全等级为最高级：
一级。
现场组织施工时要严格按照图纸设计、施工方案，结合地质勘察报告和当地气候情况。
本工程±0.000米相当于绝对标高928.9米，基坑垫层底标高为911.4米，开挖深度约17.5米。
根据《岩土工程勘察报告》，本工程在勘探期间有KJ35号取土井孔正好位于本工程的中心位置，对本方案的编制有着很强的指导性和实用性。
拟建工程周边场地开阔，放坡空间较大，周边也没有对基坑开挖有影响的建筑物和不良地质，给工程的施工创造了有利条件。
3拟建工程范围内的地质情况
根据《岩土工程勘察报告》显示，本工程基坑开挖影响范围内的土层分布依次如下：
层杂填土：
较为松散，工程性能较差，且分布不均匀，不宜作建筑物天然地基持力层。
、
层黄土，分布于场地Ⅱ区—斜坡地带，属青化寺滑坡体黄土，土体滑动时受到一定扰动，压缩性中等，工程性能一般。
在滑坡未处理时，不宜作建筑物天然地基持力层。
层泥质砂岩，强风化、中风化性质均良好，是天然地基及桩基桩端的良好持力层。
⑦2层全风化泥页岩砾岩，其中泥页岩遇水呈土状，砾岩风化呈砾石状，性质不均匀，一般不宜作为桩端持力层和主要建筑物的天然地基持力层（但在进行强度和变形验算的基础上可做其下卧层）。
4各土层物理力学指标
（仅列出本工程范围内存在的土层）
序号
土层名称
土厚度（m）
土的重度γ（kN/m3）
内摩擦角φ（°）
粘聚力C（kPa）
饱和重度γsat（kN/m3）
1
层黄土
3.84
14.21
20
12
17.25
2
③层黄土
3.7
15.3
35
12
18.51
3
⑦层泥质砂岩
12
24.79
40
12
25.06
5场内地下水情况
场地Ⅰ区-蟠龙河Ⅰ级阶地段地下水属第四系孔隙潜水，地下水位埋深1.6～4.8m，高程911.09～915.81m，主要依靠大气降水的垂直入渗补给及蟠龙河上游的向下渗透补给。
场地Ⅱ区-斜坡地带黄土中存在不均匀的上层滞水，水量较小，本次测到的地下水位埋深为2.8～11.3m，高程918.49～930.96m。
主要依靠大气降水的垂直入渗及滑坡体上裂隙水入渗的补给。
根据调查及区域资料，上层滞水受大气降水及原有老厂运行渗漏影响较大，水位变化大，自老厂关停后下降及部分消失明显；蟠龙河Ⅰ级阶地上地下水位年变幅为1～2m。
根据KJ35工程地质剖面图，地勘期间地下水高程约为921.36米，高于基坑地面标高，将对基坑开挖和基础施工造成较大的影响。
实际开挖过程如遇地下水，将采取降水措施，将地下水位将低至基坑0.5米范围以下，以便施工。
6基坑围护设计方案
根据工程基坑挖土深度和周围环境情况，本基坑采用3级放坡开挖。
第1级坡度拟定为1：
0.5，开挖深度为5.5米；第2级坡度拟定为1:
0.75，开挖深度为11.5米；第3级坡度拟定为1：
1，开挖深度为17.5米至基坑低标高。
为防止雨水冲刷边坡，采用塑料彩条布将边坡整体覆盖，边坡上口周边设置不低于200mm高的围堰。
7施工准备
7.1技术准备
现场技术人员应先熟悉图纸，进行图纸会审，根据图纸结合现场实际情况编写详细的、切实可行的专项施工方案，然后逐级进行技术交底、安全交底，并组织施工班组开会进行口头交底，使交底工作真正落实到实处。
7.2制度准备
项目管理制度已建立，项目管理人员、作业班组人员等各部门必须遵守各自的岗位职责。
公司抽调富有类似施工经验的管理人员组织现场项目部，使现场项目管理班子成员配合默契，团结协作、有很强工作责任性，并做到分工明确，各负其责。
管理人员名单如下：
项目经理：
吴迪项目总工：
邢建新
现场施工主管：
钱新华现场质量主管：
刘同进
现场测量负责：
王睿现场技术员：
缪四军
材料负责：
孙新年现场安全负责：
施水达
电气负责：
金杰土方开挖负责：
刘道来
7.3现场准备
测量人员根据施工图纸要求按1：
1坡将基础开挖边线放出。
机具配备正铲挖土机一辆、自卸式运土车3辆。
弃土由运土车运至煤场位置。
根据图纸要求，测量放线，并经建设、监理单位验收合格。
夜间照明灯具及配电箱已安装，满足现场用电需要。
基坑内为防止下雨，准备在坑内设集水井，用水泵抽出。
基坑外围设排水沟，排水沟坡度不小于2‰；基坑外围应设临时围栏，围栏要求用红白相间的油漆刷上，并在入口处挂上醒目的警示牌。
7.4物资准备
仓库内应配备护基坑坡所用的塑料薄膜、雨披等。
7.5劳动力准备
施工队伍选用有资质和基坑开挖经验丰富的，施工机械和施工人员满足业主工期、日完成量需求即可。
8主要施工方法
结合现场实际情况，土方开挖顺序：
土方开挖施工不分施工段，一次性分层开挖，在北侧设置一个出土坡道口。
土方开挖采用汽车倒退顺进的方法进行施工，将挖土机停放在中间部位，车辆在后方，边挖边退，挖出土方由出土坡道口运输到业主指定位置或用于场平单位的回填。
土方开挖分9层自上而下进行，每层控制在2米深左右，挖至基底，预留300厚采用人工开挖至底，以防扰动基底土质。
每次均应分层开挖，分层开挖厚度不超过2m。
土方开挖总量约2.7万立方米，结合实际情况土方全部外运。
土方工程施工中，应经常测量和校核其平面位置、水平标高和边坡坡度。
平面控制桩和水准控制点应采取可靠的保护措施，定期复测和检查。
8.1土方开挖施工要点
8.1.1坡度控制；0米至-5.5米坡度为1：
0.5，坡脚留2米宽平台；-5.5米至-11.5米坡度为1：
0.75，坡脚留1.5米宽平台；-11.5米至基坑底坡度为1：
1。
边坡开挖时及时将边坡修整齐，一步到位，以防二次修坡，延误工期和发生二次费用。
8.1.2基底清理：
水平标高用一台水准仪控制，机械挖不到部位及时用人工开挖，并将土运走，做好基槽验收工作，并经业主、设计单位、监理单位共同验收合格后方可进行下道工序垫层施工。
8.1.3土方开挖后及时做好挡水堰，基坑外围用防护栏杆围挡，围挡2米范围内不得堆土，场平单位暂时也不得进行回填，以防上部荷载过大造成滑坡事故。
8.1.4在基坑周边设置排水沟，坡向坑集水井，如遇地下水或者雨水用水泵抽出。
8.1.5在挖土过程中如发现土中有管道或其它电缆等地下不明物时要及时通知监理或业主单位，及时解决。
8.1.6机械开挖和人工清理基底土时，严禁扰动地基土。
9基坑防护措施
9.1基坑开挖后全线进行人工修边，修边要求将机械挖土后留下的凸出的土轮顺坡度方向削平，以防止风干开裂脱落。
9.2在距坑边口2米的范围沿基坑周边设置防护栏，高度1.5米。
9.3用彩条布把周边坑壁进行覆盖，避免由于雨水不断渗透引起基坑塌方和阳光暴晒引起的坑壁松动滑落。
9.4坑边设专人巡视，巡视人员保证24小时在岗。
10土方开挖质量要求
10.1遵守国家施工及验收规范规定。
按照工程监理要求的检验程序、项目，进行质量过程控制，作好自检、予检和隐蔽工程验收，并交验各种资料，填报各种报表。
建立质量保证体系和质量管理责任制，作好各级质量交底。
10.2开挖标高允许偏差-50mm，长度宽度+200、-50mm。
10.3开工前要熟悉图纸做好各级技术准备和技术交底工作。
10.4施工要配备专职测量人员进行质量控制。
及时控制开挖标高。
10.5土方开挖过程中，按照设计图纸布置监测点，每天进行监测，若出现围护体变形过大或变形发展速率过块，应立即停止相应范围的土方开挖，必要时采取回填措施或在坑底设一排松木桩以控制围护体的变形发展。
10.6施工人员换班时，要交接挖深、边坡、操作方法，以确保开挖质量。
10.7机械挖土过程中，支护施工单位要配备足够的人工，随时配合清桩修坡，上部配备足够施工人员将土送至挖土机开挖半径内。
这种方法即可一次交成品，确保工程质量，又可节省劳动力，降低工程成本。
反梁开挖必须按设计要求人工进行，用吊机吊运，不得破坏原土。
10.8土方开挖后，及时跟进砼垫层，对于超挖部分必须用碎石回填，并要注意成品的保护工作。
10.9认真执行项目部制定的技术、质量管理制度，并落实到人。
10.10认真执行项目部制定的技术、质量管理制度。
施工中要积累技术资料，如施工日记、设计变更洽商、验桩、验线记录等。
土方工程竣工后及时作好有关资料。
11质量保证措施
11.1全面推行质量管理，加强质量意识教育，建立以项目部经理为第一责任人的质量保证体系。
项目部设专职质量检查员，班组设兼职质量检查员，形成质量监督体系。
以“质量是企业的生命”开展宣传，使每个施工人员认识到质量的重要性。
11.2坚持工程质量四级验收制。
11.3制定成品保护实施细则，加强成品保护教育。
11.4建立现场生产调度会制度，每天召开各有关科室，专业施工班组现场碰头会，及时处理检查当天施工中存在的质量问题，布置次日的生产活动。
11.5图纸会审，逐级进行技术交底，明确质量保证措施和质量标准，严格按照施工图、施工规范、设计变更组织施工。
在施工过程中按照验收规范标准减半进行控制。
11.6测量人员测量放线后，必须由专人复测，并经质检员、工长校核，确认无误后方可进行下道工序。
12基坑、周围管线工程监测
12.1设计要求的施工监测
本围护工程开挖深度范围内土质情况较复杂，除进行安全可靠的施工外，还应进行现场监测，做到信息化施工。
监测内容主要为基坑深层土体水平位移、道路以及管线等的沉降观测，专业管线的监测应请有资质的专业单位进行监测。
12.1.1基坑工程现场监测的内容：
1基坑开挖过程中基坑周边土体的深层水平位移观测。
2深层土体位移。
12.1.2监测警戒值：
1深层土体水平位移警戒值为50mm，每日水平位移值连续三天大于4mm。
2周边管线监测报警值：
累计沉降为30mm，沉降速率为连续三天大于3mm/d。
在基坑开挖过程中应定人定期进行观测，有异常情况应进行连续观测，并及时通知有关单位，以便及时处理。
12.1.3基坑监测要求
1对基坑周围的环境检测，应在每层土方开挖之后进行，每层开挖结束后在坡边设置牢固的监测点，并将首次测得的三维坐标数据及周围现装记录在案。
2一般情况下开挖期间每天观测二次，如遇位移、沉降变化较大时，则应增加观测次数。
3观测数据应当每天填于规定的记录表格，及时向建设、设计、监理、施工单位提供真实、可靠和连续性的数据记录。
4每天的监测数据应绘制成相关曲线，如位移沿深度的变化曲线，位移及沉降随时间的变化曲线等，根据其发展趋势分析整个基坑的稳定情况，以便及时采取安全措施。
5所有测量仪器在使用前均应经过校核。
6基坑开挖开始后，每周应提供基坑开挖一周监测阶段的中结报告。
具体内容包括一周时间内所有监测项目的发展情况。
12.2施工单位监测措施
为确保基坑及周围环境的安全和正常使用，确保工程的顺利进行，设计对可能出现的险情做如下对策：
12.2.1在基坑开挖期间，现场成立安全应急协调小组，由项目经理任组长，各施工班组长、技术负责人及项目安全员均为成员，土方开挖期间24小时保持联系方式畅通，发现问题有关人员需在半小时内赶赴现场。
12.2.2土方开挖期间雨天设专人定时检查边坡稳定情况，及时分析监测资料，发现问题及时处理。
如果坡顶出现裂缝，则应立即停止开挖，坑内填土、坑外卸载，水泥浆灌缝或者加大坡度。
12.2.3在基坑开挖中，如出现边坡水平位移超过警戒值，及时通知有关各方，同时采用坡顶卸载、减缓放坡角度，增加土钉和施工预应力锚杆的方法处理。
12.2.4当土体出现滑移趋势时，及时回填土，并通知各方研究对策。
12.2.5现场准备一部分抢险物资，如钢管、草包、砂包、雨布等，万一出现作临时应急之用，做到人员、物资、设备三到位。
12.2.6在采取以上措施的同时，必须尽快铺筑基坑底的砼垫层，特别是靠近基坑边的砼垫层，以提高基坑抵抗土体变形的整体能力。
13安全保证措施
13.1成立安全领导小组，项目部经理是安全生产的第一责任人。
坚持“安全为了生产，生产必须安全”、“安全第一”的观点，逐级建立安全生产岗位责任制，加强安全教育宣传，组织安全技术培训。
13.2项目部设专职安全员，各班组设兼职安全员，加强现场安全生产监督检查，违章必纠，从严治理。
定期进行安全大检查，反违章除隐患，落实安全技术措施，发现安全隐患即定时、定人迅速整改。
13.3建立安全技术交底制度及班组安全会制度。
在安排施工任务的同时，必须进行安全交底，所有安全交底均应有书面资料和交底人、被交底人签字。
13.4坚持安全生产、预防为主的方针，认真贯彻执行公司《施工现场安全生产“十不准”》规定。
13.5特殊工种工人要经过专业培训，考试合格后发给操作证，并要求持证上岗。
13.6坚持把安全防护作为施工的前一道工序，无安全防护的施工项目不得施工。
13.7合理布设灭火器材，并定期进行检查，保持有效。
灭火器材周围严禁堆物，消防通道要保持畅通。
13.8加强基坑临边的防护措施，若有部分塌陷土要及时采取加固措施以防坍塌。
13.9基坑周边严禁重车辆通过，以防基坑边缘土塌陷。
13.10现场用电机具必须安装触电保护器，并做到一机一台。
13.11夜间施工应有良好的照明。
13.12挖掘机下严禁站人。
14文明施工保证措施
14.1施工场地平整，临时道路保证畅通，满足工程施工需要。
14.2施工现场平面布置合理，施工现场的生产、生活设施应严格按照施工现场总平面布置图搭设。
14.3施工现场必须在醒目位置设施工标牌。
14.4施工现场必须做到精心施工，文明操作。
14.5各种施工机具清洁，且经常维护，保证施工机具的正常使用；现场消防设施齐全有效，且摆放位置适宜。
14.6随时清理建筑垃圾，做到工完场清，保持场貌整洁。
14.7弃土场地要堆放整齐，建筑垃圾务必与原土分离开。
15建立职业安全健康体系
15.1危害辨识与风险评价控制措施
15.2危害辨识的范围、风险评价的依据：
职业安全健康法律、法规及其他要求。
15.3对照有关标准、法规、检查表或依靠分析人员的观察分析能力，借助于经验和判断能力直观地评价对象的风险性和危害性。
15.4运用风险评价方法，判断该工程在施工过程中发生事故的可能性大小。
15.5安监科根据本工程的特点，确认职业安全健康法律、法规及其他要求的适用性，根据国家标准、行业标准、地方标准确定项目经理部生产、服务过程中各类职业安全健康标准的适用性。
15.6项目部安监科负责跟踪现行的职业安全健康法律、法规及其他要求，当其更新时，应重新确认。
15.7项目部严格依据职业安全健康管理手册、程序及管理制度的要求执行，制定详细的职业安全健康管理制度实施细则，建立、建全职业安全健康管理台账，并做好相应记录。
15.8本工程施工中我方将认真执行《电力建设安全健康与环境管理工作规定》，在本工程现场落实各级安全责任制，建立健全安全风险机制，确保安全文明施工。
并严格按照OHSAS18001职业健康安全管理体系标准进行职业健康安全管理和采取应急与相应措施。
以维护现场施工现场广大职工的健康和安全。
15.9现场成立以项目经理为主要负责人的工程应急组织机构。
16施工危险源分析
序号
作业项目场所和使用机工具
可能发生的危险
危险等级
风险级别
是否
控制
A
B
C
D
1
反铲挖掘机下站人
可能伤人
√
1
2
基坑临边防护
人员坠落
√
3
3
现场施工机械人员操作未按操作规程执行
人员伤亡
√
4
4
未正确系戴安全帽
人员伤亡
√
3
5
机械吊装时没有指挥员
伤人
√
4
6
电源线私拉乱接
触电、短路
√
5
7
起重设备使用不当
伤人
√
5
8
消防器材配备不全
着火
√
5
9
机动车辆交通运输
可能伤人或车辆相撞
√
4
注：
风险等级：
1轻微风险；2可容忍风险；3适度风险；4很大风险；5不可容忍风险
危险级别:
A极其严重伤害；B严重伤害；C伤害；D轻微伤害。
17应急预案
为确保基坑周围环境的安全和正常使用，确保工程的顺利进行，根据支护设计方案对可能出现的险情作出如下应急措施：
17.1成立应急领导小组
组长：
吴迪（项目经理）
组员：
缪四军（项目技术员）
钱新华（施工主管）
刘同进（质量主管）
王睿（监测员）
施水达（安全员）
17.2应急材料准备
散装水泥60t，高压注浆机二台，A16槽钢支撑架80m，砂50t，沙袋200袋，水玻璃100Kg、混凝土喷射设备2台、200KW发电机组1台，污水泵8台，电焊机3台，配电箱3只，电缆200M。
17.3应急措施
17.3.1在基坑开挖施工过程中，如出现局部位移量过大，应立即停止挖土，并进行土方回填或用砂袋反压，待边坡稳定后，采取增加临时支撑、增设拉锚、局部放坡卸土等措施加固，加固完毕后再分层、分段开挖。
17.3.2基坑下部出现坑内位移，应立即在坑内桩侧堆土或抛石，并增加临时支撑或增厚垫层（甚至配筋垫层）作为坑底支撑等加固措施。
17.3.3道路、管线出现过大的沉降：
在基坑开挖中，由建设单位委托专业管线监测单位进行对道路和管线的监测，随时监测施工过程中出现的地面和管线沉降情况，当道路和管线出现的沉降和水平变形超过予警值时，应在第一时间通知现场应急小组和设计、监理、建设单位等相关单位，现场应急小组应迅速组织设计、监理等部门研究商讨采取何种技术措施进行加固。
主要临时应急措施可以采用备用的高压注浆机对沉陷部位进行压密注浆加固道路和管线地基的方法，控制沉降的发展。
当道路、管线监测变形超过允许值时，应立即停止施工，采取注浆加固措施后，在研究具体对策后进行处理。
17.3.4基坑在降水过程中出现的异常现象，影响施工：
在基坑开挖及施工和排水降水过程中遇突然停电时，现场采用已配备应急的200KW发电机发电，拉掉原电源开关，利用发电机发电的开关合闸，确保基坑施工的正常进行。
17.3.5实际施工中万一遇到出现管涌、流砂现象时，则项目部立即通知公司技术部门和设计、监理、业主等相关部门进行会诊，现场采取沙袋等应急物资进行临时堵塞，待处理意见商讨后再进行处理。
17.3.6围护体滑移的应急措施
根据监测信息推断围护体可能发生滑移时，应立即采取如下措施：
1坑外卸荷，应在坑外紧急卸荷，用机械将外侧土体挖出。
施工机械作业时应远离围护体，避免人为的增加荷载加大险情。
通过卸荷土体稳定后，应迅速修整边壁,采取导流措施。
2在坑内紧急垒堆砂袋或回填压载。
17.3.7如基坑已开挖到底,可分块抢浇垫层,并可适当增加垫层厚度或加设钢筋网片,以防止基坑底土隆起。
18边坡稳定性计算书
计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算，由于该计算过程是大量的重复计算，故本计算书只列出相应的计算公式和计算结果，省略了重复计算过程。
本计算书采用瑞典条分法进行分析计算，假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体，还假定不考虑土条两侧上的作用力。
18.1参数信息
基本参数表
条分方法
瑞典条分法
基坑开挖深度h（m）
17.5
条分块数
50
基坑外侧水位到坑顶的距离ha（m）
8.9
基坑内侧水位到坑底的距离hp（m）
18
放坡参数表
序号
放坡高度L（m）
放坡宽度W（m）
平台宽度B（m）
1
6
6
1.5
2
6
4.5
1.5
3
5.5
2.75
2
荷载参数表
序号
类型
面荷载q（kPa）
基坑边线距离a（m）
荷载宽度b（m）
1
局布
3
1
2
土层参数表
序号
土层名称
土厚度（m）
土的重度γ（kN/m3）
内摩擦角φ（°）
粘聚力C（kPa）
饱和重度γsat（kN/m3）
1
层黄土
3.84
14.21
20
12
17.25
2
③层黄土
3.7
15.3
35
12
18.51
3
⑦层泥质砂岩
12
24.79
40
12
25.06
18.2计算原理
根据土坡极限平衡稳定进行计算。
自然界匀质土坡失去稳定，滑动面呈曲面，通常滑动面接近圆弧，可将滑裂面近似成圆弧计算。
将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条，从土条中任意取出第i条，不考虑其侧面上的作用力时，该土条上存在着：
1、土条自重，2、作用于土条弧面上的法向反力，3、作用于土条圆弧面上的切向阻力。
将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数，考虑安全储备的大小，按照《规范》要求，安全系数要满足≥1.35的要求。
圆弧滑动法示意图
18.3计算公式
Ksj=∑{cili+[ΔGibi+qbi]cosθitanφi}/∑[ΔGibi+qbi]sinθi
式子中：
Ksj--第j个圆弧滑动体的抗滑力矩与滑动力矩的比值;
ci--土层的粘聚力；
li--第i条土条的圆弧长度；
ΔGi-第i土条的自重；
θi--第i条土中线处法线与铅直线的夹角；
φi--土层的内摩擦角；
bi--第i条土的宽度；
hi--第i条土的平均高度；
q--第i条土条土上的均布荷载；
18.4计算安全系数
将数据各参数代入上面的公式，通过循环计算，求得最小的安全系数Ksjmin：
计算步数安全系数滑裂角（度）圆心X（m）圆心Y（m）半径R（m）
第1步1.44929.589-0.4308.1438.154
示意图如下：
计算步数安全系数滑裂角（度）圆心X（m）圆心Y（m）半径R（m）
第2步1.39329.6202.70116.69416.911
示意图如下：
计算步数安全系数滑裂角（度）圆心X（m）圆心Y（m）半径R（m）
第3步1.44530.6236
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